KPL 15: Ihminen aiheuttaa häiriöitä luonnon toimintaan

Biodiversiteetti = elävän luonnon monimuotoisuus

Ihmisen aiheuttama elinympäristön tuhoutuminen:

• metsien häviäminen on maapallon historian voimakkaimpia ympäristömuutoksia
• metsien hakkaaminen --> eroosio
• kuivien ruohostoalueiden valjastaminen laitumiski --> aavikoituminen
• liian voimakas ympäristön hyödyntäminen --> ympäristön kantokyvyn ylitys
• kosteikot --> kuivatus ja pirstoutuminen
• korallit --> saastuminen, kuluminen, meriveden lämpeneminen ja merenpinnan nousu (ilmastonmuutos)

Nykyinen sukupuuttoaalto on ihmisen aiheuttama

Ihminen siirtää lajeja:

•  tulokaslajit kilpailevat alkuperäisten lajien kanssa
• -->aiheuttavat vakavia häiriöitä ekosysteemiin 
• tulokkailta puuttuvat monesti luontaiset viholliset uudella alueella (pedot ja loiset, jotka pitävät kannan kasvun kurissa)
• syrjäyttävät tai tuhoavat helposti alkuperäisiä lajeja

Pieneneviä populaatioita uhkaa perinnöllinen rapeutuminen:

• sukusiitos = liian läheistä sukua olevat yksilöt lisääntyvät keskenään
• yksilöissä olevat huonot perintötekijät voivat vaikeuttaa lisääntymistä tai lisätä kuolevuutta
• yleistä kaikilla harvinaisilla kasvi- ja eläinlajeilla
• kannan pienentyessä liikaa voi johtaa lajin helposti sukupuuttoon
• yksipuolistuvat populaatiot tuhoutuvat helpommin esim. ympäristön muuttuessa

Monimuotoisuus on tärkeää:

•  monimuotoisuus = erilaiset ekosysteemit, lajien runsaus ja lajin sisäinen perinnöllinen muuntelu
• eri ekosysteemit 
• ylläpitävät maapallon biologisia, geologisia ja kemiallisia kiertoja
• säätelevät ilmakehän koostumusta, aineiden kulkua ja maannoksen muodostusta
• monilajinen ekosysteemi
• vakaa ja tuottava
• jokainen laji on tärkeä osa toimivaa kokonaisuutta
•  lajin sisäinen geneettinen monimuotoisuus
• lisää lajin populaatioiden vakautta
• lisää kykyä selviytyä ympäristön muutoksista

Avainlajit = lajeja, joista monet muut eliöt ovat riippuvaisia

Kestävä kehitys:

1. Ravinnon ja energian tuottamisen on perustuttava uusiutuviin luonnonvaroihin
2. Uusiutuvia luonnonvaroja voi käyttää vain niiden uusiutumiskyvyn rajoissa
3. Uusiutumattomia luonnonvaroja on kierrätettävä
4. Eri lähteistä peräisin olevilla päästöillä ei saa haitata ekosysteemien toimintaa
5. Luonnon monimuotoisuuden väheneminen pysäytetään

   

   http://www.vossi.fi/palvelut/kierratys.html

KPL 14: Ekosysteemi on toimiva kokonaisuus

Ekosysteemi = eliöyhteisö ja sen eloton ympäristö

Ekosysteemin eliöiden jako:

• omavaraiset eliöt (autotrofit)
• vihreät kasvit
• levät
• saavat energiaa yhteyttämällä
• rakentavat yhteyttämisen avulla elottomista (epäorgaanisista) yhdisteistä elollisia (orgaanisia) --> kutsutaan myös tuottajiksi
• toisenvaraiset eliöt (heterotrofit)
• kasvissyöjät
• pedot
• loiset
• hajottajat
• saavat energiansa syömällä eliössä olevaa orgaanista ainesta (biomassaa)
• kuluttajat (käyttävät ravintonaan elävää ainesta)
• hajottajat (käyttävät ravintonaan kuollutta ainesta ja ulosteita)

Ravintoketju:

--> ravintoketjuista muodostuu ravintoverkkoja

Aineet kiertävät ekosysteemissä:

• aivoin kierto
• esim. pellolla ravinteita poistuu sadon mukana ja niitä joudutaan korvaamaan esim. lannotteilla, koska ravinteet eivät palaudu takaisin peltoon
•  suljettu kierto
•  kaikki otetut ravinteet palautuvat takaisin

Energia virtaa ekosysteemin läpi:

• yhteyttämisessä glukoosiin sitoutunut energia on kertakäyttöistä
• jokaisessa ravintoketjun vaiheessa osa energiasta muuttaa muotoa --> poistuu lämpönä
• perustuotanto = ekosysteemin tuottajien muodostama biomassa
• jatkotuotanto = ekosysteemin kuluttajien tuottamaa biomassaa (muuntavat syömäänsä kasvien biomassaa aineenvaihdunnassaan)
• ekologinen tehokkuus = hyötysuhde, jolla ekosysteemin eliöt tuottavat biomassaa syömästään ravinnosta (ilmaisee kuinka suuri osa syödystä energiasta siirtyy seuraavan kuluttajaportaan käytettäväksi)
• energian ohivirtaus = poistuva energia (joutuu hukkaan)

Ekologinen sukkessio = alueella ilmenevää ekosysteemin lajikoostumuksen muuttumista (esim. vesistöjen umpeenkasvu, paloaukean metsittyminen, meren alta paljastuvat maan sukkessio yms.)
Detritus = kuolleiden eliöiden muodostama aines
Kemosynteesi = tuottajat saavat energiansa maan sisäisen kuumuuden synnyttämistä epäorgaanisista yhdisteistä
Fotosynteesi =auringonvalon avulla tapahtuva yhteyttäminen
Pioneerilajit = ensimmäisinä paikalle ilmaantuvia lajeja (esim. metsäpalon jälkeen)

KPL 13: Alueen lajien populaatiot muodostavat eliöyhteisön

Lajien välinen kilpailu:

•  lajinsisäinen kilpailu
• saman lajin yksilöiden välillä populaation sisällä
• lajienvälinen kilpailu
• eri lajien välillä
• kaksi tai useampia lajeja käyttää yhteistä ympäristön resurssia (esim. sama ravinto)
• kilpailukykyisempi laji on se jonka populaatiot pysyvät elinvoimaisempina ja lisääntyvät tehokkaammin
• usein toinen laji osoittautuu vahvemmaksi ja heikompi joutuu väistymään
• siirtyminen toiselle alueelle
• ravinnon etsiminen uusista kohteista ekolokeron puitteissa
• kilpailu sitä voimakkaampaa mitä enemmän lajien ekolokerot muistuttavat toisiaan
• syrjäyttävä kilpailu: elinvoimaisempi laji syrjäyttää heikomman
• johtaa erikoistumiseen 

Kasvissyöjät

• saavat energiansa kasveista
• yleensä syö kasvista vaan osan, joten kasvi pystyy jatkamaan kasvuaan (laidunnus)
• elävät elinalueensa kasvillisuuden varassa eivätkä kulutu kaikkea ruuaksi kelpaavaa

Pedot

• tappavat ravinnokseen saaliseläimiä
• yleispedot/ravintospesialistit

Loiset

• Loissuhde = kahden lajin välinen suhde, jossa toinen laji elää toisen lajin kustannuksella
• huomattava osa loisista on mikrobeja (esim. viruksia, bakteereja, alkueliöitä tai sieniä)

Symbioosi

• tarkoittaa lajien elämistä kiinteässä vuorovaikutuksessa
• mutualismi = molemmat osapuolet hyötyvät yhteiselosta
• ehdollinen (lajit voivat elää myös itsenäisesti)
• ehdoton (suhde on jommankumman tai molempien elinehto)
• pöytävieras = symbioosista hyötyvä osapuoli

Hajottajat

• hyödyntävät kuolleita eliöitä
• raatoja syöviä nisäkkäät, lintuja ja selkärangattomia
• pienet maaperäeliöt
• eloperäisessä aineessa olevat ravinteet palaavat epäorgaanisessa muodossa uudelleen kasvien käyttöön

KPL 12: Saman lajin yksilöt muodostavat populaatioita

http://www.seppo.net/piirrokset/displayimage.php?pid=880

Populaatio = tiettynä aikana tietyllä alueella elävät saman lajin yksilöt, jotka pystyvät lisääntymään keskenään

Populaatioiden koon määritys:

• suora laskenta
• epäsuorat menetelmät
• esim. "pyynti-merkintä-uudelleenpyynti"

Populaation rakenteeseen vaikuttavat tekijät:

• yksilöiden jakautuminen
• ryhmittäistä (etua mm. ruuan hankinnassa ja petojen välttämisessä)
• säännöllistä (reviirikäyttäytyminen)
• satunnaista  (esim. metsien puut)
• koko ja tiheys
• syntyvyys
• kuolevuus
•  yksilöiden siirtyminen alueelta toiselle
• sukupuolijakauma
• yleensä tasainen
• ikärakenne 
• syntyvyys ja kuolevuus

Populaation kasvua hillitseviä tekijöitä (=ympäristön vastus):

•  pedot
• sairaudet
• ravinto
• stressi
• elintila
• loiset

Populaation kannanvaihteluihin (=muutoksiin populaation tiheydessä) vaikuttavat tekijät:

•  yllättävät säätilojen vaihtelut
• ravinnon saanti
• petojen/saaliseläimien määrä
• vaellukset

Ympäristön resurssit = ympäristön kyky elättää lajin yksilöitä
Ympäristön kantokyky = populaation suurin mahdollinen tiheys (taso, jonka ympäristö voi ylläpitää)

KPL 11: Ympäristö vaikuttaa eliöiden elinmahdollisuuksiin

Ekologia:

• tutkii eliöiden suhdetta ympäristöönsä
• keskeisiä tavotteita on selvittää, mistä muutokset lajien yksilömäärissä johtuvat ja mitä seurauksia niillä on
• tuottaa myös tietoa aineen kiertokulusta luonnossa
• ekologinen tutkimus voi kohdistua tietyn alueen yksittäiseen lajiin (lajin ekologia) tai saman alueen kaikkiin lajeihin (yhteisö-ja ekosysteemiekologia)
• tutkimustiedon pohjalta pystytään tekemään ratkaisuja, joiden avulla voidaan ylläpitää ihmisen ja kaikkien muidenkin eliöiden elinmahdollisuuksia 

Ekologisen tutkimuksen tasot:

• yksilö
• populaatio
• eliöyhteisö (kaikki samalla alueella elävät eliöt)
• ekosysteemi (eliöyhteisö+eloton luonto)
• biosfääri 

Abioottinen- eli eloton ympäristö

• ilmastotekijät:
• lämpötila
• sademäärä
• --> vaihtelut vuoden aikana
• kasvupaikan olosuhteet:
• maaperän kosteus
• happamuus (PH-arvo)
• ravinteiden määrä
• valon määrä
• toistuvat tulipalot
• voimakas tuuli/myrskyt
• aallokko
• jää 

Bioottinen- eli elollinen ympäristö

• kaikki samalla alueella elävät eliöt

-->Abioottiset ja bioottiset ympäristötekijät vaikuttavat lajien levinneisyyteen ja elinmahdollisuuksiin

Lajin ekolokeroon sopeutuminen: WSOY, BIOS 1 s. 128

Kasvien ja eläimien keinoja selviytyä epäsuotuisan ajan yli:

• lehtipuiden talveentuminen (reagoivat elintoiminnoillaan päivän lyhynemiseen ja ilmojen kylmenemiseen)
• lehdissä olevan lehtivihreän hajottaminen ja varastointi --> lehdet karistetaan maahan
• talvinen lepotila päättyy lämpötilan taas noustessa
• eläinten energian säästö
•  elintoimintojen hidastuminen
• kylmähorros
• talvihorros
• talviuni
•  suojaa lumesta
• talviturkki
• käyttäytymisen muuttaminen 
• esim. hiiret hakeutuvat rakennuksiin ja muuttolinnut siirtyvät pois kylmiltä alueilta

Biotooppi = eliöiden tyypillinen elinympäristö

Ekolokero = jokaisen eliön oma toiminnallinen asema tai tehtävä elinympäristössään

Ympäristöresurssit = ympäristön mahdollisuudet tai ominaisuudet, joita eliöt hyödyntävät (esim. ravinto, pesäkolot, valo, vesi, ravinteet yms.)

Bioindikaattorit = eli ympäristön tilan ilmentäjälajit. Lajit, joiden sietoisuusalue on kapea tai selvärajainen

Minimitekijä = fysikaalinen tai kemiallinen ympäristötekijä, joka rajoittaa voimakkaimmin jonkin eliön menestymistä

KPL 10: Evoluutiota tutkitaan monella tavalla

Essee evoluutiosta

Evoluutiolla tarkoitetaan eläimissä ja kasveissa tapahtuvaa kehitystä, mikä auttaa niitä sopeutumaan paremmin ympäristöönsä ja johtaa populaatioiden ja lajien perinnölliseen muuttumiseen. Evoluutio perustuu lajien perinnöllisiin muutoksiin, suvulliseen lisääntymiseen, luonnon valintaan sekä sattumaan.

     Evoluutiota tapahtuu jatkuvasti. Yksi edellytys evoluutiolle on lajinsisäinen eli geneettinen monimuotoisuus. Tällä tarkoitetaan lajin yksilöiden erilaisuutta populaatiossa. Suvullisen lisääntymisen ja mutaatioiden seurauksena jokainen yksilö on erilaisten ominaisuuksien summa. Ympäristöön parhaiten sopeutuneet yksilöt saavat usein eniten jälkeläisiä, minkä seurauksena parhaat geenit yleistyvät ja lajin selviytymisen kannalta huonot geenit taas karsiutuvat vähitellen pois. Tämä populaation muuntelu mahdollistaa pitkällä aikavälillä myös evoluution eli lajin kehityksen ja uusien lajien synnyn.

     Luonnonvalinta ohjaa evoluutiota. Se nopeuttaa lajin sisäisen muuntelun vaikutuksia karsimalla huonoiten sopeutuvia yksilöitä pois, jolloin parhaiten sopeutuneiden yksilöiden ominaisuudet alkavat yleistyä. Jos ympäristö on vakaa eli pysyy pitkään muuttumattomana, valinta karsii lajissa keskimääräisestä poikkeavia äärityyppejä. Jos taas ympäristöolosuhteet muuttuvat, keskivertoyksilöt eivät välttämättä ole enää kaikkein parhaiten sopeutuneita, jolloin valinta alkaa suosimaan ääripäitä. Yksi esimerkki tästä ilmiöstä on teollisuusmelanismi.

     Myös sattuma voi vaikuttaa lajin evoluution kehitykseen. Esimerkiksi jokin luonnonmullistus, kuten tulivuorenpurkaus saattaa tuhota suuren osan populaatiosta, jolloin selvinneet yksilöt geeneineen ovat uuden populaation alku. Tätä kutsutaan pullonkaulailmiöksi. Evoluutio siis ajautuu jäljelle jääneiden yksilöiden geenien määräämään suuntaan.

    Todisteita evoluutiosta ovat mm. fossiilit eli muinoin eläneiden eliöiden jäänteet, jotka ovat vähintään 10 000 vuotta vanhoja. Fossiileista näkee selkeästi elämän kehityksen, sillä ne ovat yleensä sitä yksinkertaisempia mitä vanhempia ne ovat. Fossiileihin perustuvassa tutkimuksissa on kuitenkin heikkoutensa, sillä kaikista maapallolla eläneistä eliöistä ei ole jäänyt jäljelle fossiileja. Fossiilisarjat kertovat yhden lajin tai eliöryhmän kehityksestä ajan kuluessa.

     Tarkempaa tietoa evoluutiosta saadaan molekyylibiologian avulla. Esimerkiksi DNA:ta tutkimalla pystytään päättelemään, miten läheistä sukua kaksi eri lajia ovat keskenään. Mitä enemmän DNA:ssa ja proteiineissa on eroja, sitä kaukaisempaa sukua lajit ovat keskenään.

                       

http://tanjahuurtela.puheenvuoro.uusisuomi.fi/129906-rasismi-on-yksi-evoluution-tyokalu

KPL 9: Elämä siirtyy maalle

1. Sammaleet

   

   http://world.mongabay.com/finnish/204.html

2. Sanikkaiset
3. Sammakkoeläimet
4. Matelijat
5. Paljassiemeniset kasvit
6. Nisäkkäät
• nokkaeläimet
• pussieläimet
• istukalliset nisäkkäät
7. Linnut
8. Koppisiemeniset kasvit

Kasvit:

• veden siirtyminen maasta juuren sisälle: osmoosi, diffuusio
• juuren solujen sisällä oleva liuos on väkevämpää kuin maaperän vesi ja siihen liuenneet ravinteet -->vesi siirtyy laimeammasta liuoksesta väkevämpään
• veden nousu: kapillaari-ilmiö
• veden haihtuminen: koheesio, haihtumisimu

Massasukupuuton syitä:

1. merenpinnan korkeuden muutokset (veden suola- ja happipitoisuuden muutokset)
2. ilmastonmuutokset
3. valtaisat tulivuorenpurkaukset
4. meteoriittipommitukset

KPL 8: Elämä syntyy ja kehittyy merissä

Elämän arvellaan syntyneen kolmessa vaiheessa:

1. Kemiallinen evoluutio:
• kaasukehässä olleista epäorgaanisista aineista syntyi yksinkertaisia orgaanisia yhdisteitä (esim. nukleiinihappojen ja proteiinien rakenneosat)
2. elämän rakennusaineet liittyivät yhteen muodostaen jättimolekyylejä (nukleiinihapot ja niiden ohjeiden mukaan syntyneet proteiinit.
3. jättimolekyylit kerääntyivät ympäristöstä erottavan kalvon sisälle

1. Esitumalliset eliöt
• arkit
• bakteerit
2. Fotosynteesi (auringonvalolla yhteyttäminen
3. hapen liukeneminen veteen ja kaasukehään
4. kaasukehän myrkylliset kaasut hävisivät reagoidessaan hapen kanssa
5. otsonikerros

--> Ensimmäinen sukupuuttoaalto

Tumallisen solun synty (endosymbioosi):

1. pehmytseinäiset bakteerit sulautuivat yhteen 
2. perintöaineksen (DNA) määrä kasvoi suureksi ja sen ympärille kehittyi tumakotelo
3. kookas isäntäsolu söi pieniä kovaseinäisiä bakteerisoluja, jotka eivät hajonneetkaan sen sisällä --> kehittyi soluelimiä

Monisoluiset eliöt:

•  solurykelmässä olevien solujen välinen työnjako kehittyi niin pitkälle, että solut eivät enää selvinneet ilman toisiaan
• eliöiden koko saattoi kasvaa isommaksi
• suvullinen lisääntyminen alkoi

Eläinten kehitys:

1. sienieläimet
2. polttiaiseläimet
3. laakamadot
4. nilviäiset
5. nivelmadot
6. niveljalkaiset
7. piikkinahkaiset
8. selkäjänteiset

KPL 7: Populaatioista voi syntyä vähitellen uusia lajeja

Populaation evoluutioon vaikuttavat:

• muuntelu
• luonnonvalinta
• saman lajin toiset populaatiot
• sattuma (esim. luonnonmullistukset)
• risteymät
• sopeutuminen ja sopeutumislevittäytyminen (esim. linnut)

Uuden lajin synty (lajiutuminen):

• saman lajin yksilöt alkavat eristyä toisistaan erillisiksi populaatioiksi
• eri populaatioihin kohdistuvat eri valintapaineet
• populaatiot alkavat kehittyä eri suuntiin, sopeutuen paikallisiin ympäristöoloihin
• mutaatiot muuttavat geenivarastoja ja luonnonvalinta suosii erilaisia ominaisuuksia ja niihin vaikuttavia geenejä
• -->Mikroevoluutio (laji muuttuu)
• uusia lajeja on syntynyt, kun saman lajin eri populaatiot ovat kehittyneet niin eriaisiksi, että niiden jäsenet eivät voi keskenään saada lisääntymiskykyisiä poikasia 
• -->Makroevoluutio (syntyy uusia lajeja)

Geenivirta

• populaatioon tulevat ja siitä lähtevät yksilöt vaikuttavat populaation geneettiseen koostumiseen
• tuovat ja vievät perintötekijöitään mukanaan
• esim. eläinten vaeltaessa uusille asuinalueille
• vaikutuksesta populaatioiden väliset erot yleensä vähenevät

Isolaatio (eristäytyminen)

• estää geenivirran
• edistää lajiutumista
• maantieteellinen isolaatio
• esim. populaatioiden välissä oleva meri, aavikko, vuoristo tai jäätikkö
• esteet vaikeuttavat yksilöiden siirtymistä populaatiosta toiseen
• vähentää tai tyrehdyttää perintötekijöiden siirtymisen populaatioiden välillä
• myös ihmisen aiheuttama eristäminen (esim. moottoritiet)

 Kotoperäiset eli endeemiset lajit = tietyllä suppealla alueella esiintyviä lajeja (ei tavata missään muualla maapallolla)

Geneettinen ajautuminen / satunnaisajautuminen

• esim. luonnonkatastrofin jälkeen jäljelle jääneet yksilöt muodostavat alun tuleville sukupolville
• populaatio ajautuu jäljelle jääneiden geeniyhdistelmien määräämään suuntaan
• pienikin populaatio voi muodostaa alun uudelle lajille

Pullonkaulailmiö: tapahtuma, jossa populaation yksilöiden määrä luonnonkatastrofin tai ihmisen vaikutuksesta kutistuu tilapäisesti muutamaan yksilöön

KPL 6: Luonnonvalinta ohjaa evoluutiota

Luonnonvalinta:

• ohjaa evoluutiota
• vaikuttaa populaation perimään
• populaation sisäisessä kilpailussa pärjäävät parhaiten ne yksilöt joilla on sen hetkiseen ympäristöön ja olosuhteisiin parhaiten sopeutuva ominaisuuksien yhdistelmä
• parhaiden sopeutuneiden ominaisuudet alkavat yleistyä ja huonoiten sopeutuneiden karsiutua
• valinta suosii niitä geenejä, jotka lisäävät yksilöiden kelpoisuutta eli fitnessiä
• kelpoisimmilla yksilöillä on: 
1. paras kyky säilyä hengissä lisääntymisikään asti
2. kyky tuottaa eniten lisääntymiskykyisiä jälkeläisiä
• miten toimii...
• vakaassa ympäristössä (ympäristöolosuhteet pysyvät pitkään muuttumattomina)
•  populaatiolla on aikaa sopeutua hyvin elinympäristöönsä
•  tasapainottava valinta:
• valinta karsii keskimääräisestä poikkeavia äärityyppejä --> suosii ominaisuuksiltaan keskiarvoisia
• vähentää muuntelua populaatiossa tai sitten muuntelu pysyy samana
• muuttuvassa ympäristössä 
• keskivertoyksilöt eivät enää ole parhaiten sopeutuneita
• suuntaava valinta:  
• alkaa suosia muuttuneisiin olosuhteisiin parhaiten sopeutuneita, jakauman toisen ääripään yksilöitä --> karsii samalla voimakkaasti yksilöitä jakauman toisesta päästä
• populaation geenikoostumus muuttuu
• teollisuusmelanismi
• hajottava valinta: 
• populaation eri osiin kohdistuu erilainen valintapaine
• suosii ominaisuusjakauman kummankin ääripään yksilöitä
• lisää muuntelua
• voi hajottaa populaation osiin
• osapopulaatiot voivat ajan kuluessa kehittyä omiksi lajeikseen  

KPL 5: Muuntelu on evoluution edellytys

Muuntelu populaatiossa 

• muovautumismuuntelu (hankitut ominaisuudet)
• ympäristötekijöiden vaihtelevuus  
• eliöt sopeutuvat ympäristöönsä ja selviytyvät monenlaisissa olosuhteissa
• antaa lajille aikaa sopeutua muuttuneisiin olosuhteisiin myös perinnöllisesti
• perinnöllinen muuntelu (tuottaa populaatioon erilaisia yksilöitä)
• Mutaatiot (perintötekijöiden rakenteelliset muutokset, tuottavat uusia ominaisuuksia populaatioon ja vaikuttavat lajikehitykseen)
  
• geenit
• uusia alleeleja populaatioon
• kromosomin osat
•  kromosomien lukumäärä
• Suvullinen lisääntyminen (keskeinen tekijä lajinkehityksessä)
• perintötekijät yhdistyvät uudella tavalla --> uudet ominaisuus yhdistelmät
• uusia geeniyhdistelmiä syntyy:
1. sukusolujen syntyvaiheessa on sattumanvaraista, millainen yhdistelmä vanhempien kromosomeista ja perintötekijöistä munasoluun ja siitiöön tulee 
2. sukusoluja syntyy paljon ja sattuma määrää, mikä siittiö munasolun hedelmöittää
3. sattumanvarainen lisääntymiskumppanin valinta 

http://www.kp-art.fi/taustaa/taustaa2/07.htm

*
Populaatio: samalla alueella, samaan aikaan elävät saman lajin yksilöt, jotka voivat lisääntyä keskenään

Muuntelu: Auttaa lajia ja sen populaatioita soputumaan monenlaisiin ja muuttuviin ympäristöolosuhteisiin. Muuntelu populaatiossa on evoluution perusta.

Somaattinen mutaatio: Tapahtuu soluissa, joilla ei ole vaikutusta lisääntymiseen. Vaikuttavat vain asianomaisessa yksilössä, eivätkä periydy eteenpäin.

Lisääntymisstrategiat:

1. tutetaan vähän jälkeläisiä, mutta pidetään niistä pitkään hyvää huolta
2. tuotetaan paljon jälkeläisiä, joista ainakin jotkut selviävät lisääntymisikään saakka

Partenogeneesi: lisääntymistä, jossa munasolusta kehittyy uusi yksilö ilman hedelmöitystä.

KPL 4: Elämän monimuotoisuus ilmenee monella tasolla

Elämän monimuotoisuus eli biodiversiteetti

• Ekosysteemien monimuotoisuus
• Määritelmä: 
• Erilaisia elottoman luonnon ja eliöyhteisöjen muodostamia toiminnallisia kokonaisuuksia
• Aiheuttajat:
• Elottoman luonnon ympäristötekijöiden (esim. kallio-/maaperä, lämpö-/valaistusolosuhteet, kosteus) vaihtelu eri alueilla
• Merkitys:
• Lisää lajimonimuotoisuutta
• Lajimonimuotoisuus
• Määritelmä:
• Lajien määrä ja yksilörunsaus erilaisissa ekosysteemeissä
• Aiheuttajat:
• Ympäristön vaihtelevuus
• Lajien sopeutuminen erilaisiin ekolokeroihin
• Merkitys:
• Vakauttaa ekosysteemiä 
• vähentää kilpailua
• tehostaa ympäristöresurssien käyttöä
• Lajinsisäinen eli geneettinen monimuotoisuus
• Määritelmä:
• Yksilöiden erilaisuus populaatiossa eli muuntelu --> mahdollistaa pitkällä aikavälillä myös evoluution eli lajin kehityksen ja uusien lajien synnyn
• Saman lajin eri populaatioiden väliset erot
• Aiheuttajat:
• Suvullinen lisääntyminen (perintötekijät)
• Mutaatiot
• Merkitys:
• Auttaa lajeja ja populaatioita selviytymään muuttuvissa ympäristöoloissa

*

Ekosysteemi: yhtenäisellä alueella elävien eliöiden väliset vuorovaikutussuhteet ja niiden yhdessä elottoman ympäristön kanssa muodostama toiminnallinen kokonaisuus.

Biotooppi: Eliöiden elinympäristö, jossa keskeiset ympäristötekijät (valo, lämpö,kosteus, maaperän ravinteikkuus yms.) ovat samankaltaiset. Kussakin biotoopissa elävät siellä vallitseviin olosuhteisiin sopeutuneet eliöt.

Biomi: Laaja suurekosysteemi

KPL 3: Eliömaailman luokittelu jäsentää elämän monimuotoisuutta

Eliöiden tieteellisen luokittelujärjestelmän (hierarkinen luokittelu) seitsämän tasoa:

1. Laji = yksilöt, jotka pystyvät lisääntymään keskenään ja saavat lisääntymiskykyisiä jälkeläisiä
2. Suku = lajit, joilla on runsaasti samankaltaisia ominaisuuksia
3. Heimo = samankaltaiset suvut
4. Lahko = samoja ominaisuuksia omaavat heimot
5. Luokka = lahkot yhdistyvät luokiksi
6. Pääjakso(eläimet)/Kaari(kasvit ja sienet) = muodostuvat luokista
7. Kunta = ylin luokittelutaso

Eliömaailma voidaan jakaa kuuteen kuntaan:

• Esitumalliset (alkeiseliöt)
• Arkit
• muistuttavat rakenteeltaan ja toiminnaltaan enemmän tumallisia eliöitä, kuin bakteereja (yhteinen kantamuoto)
•  pystyvät elämään hyvin äärimmäisissä olosuhteissa
• Bakteerit
• todella monimuotoinen ryhmä
• useita eri tehtäviä ekosysteemeissä:
• yhteyttäminen (Syanobakteerit eli sinilevät)
• hajottaminen
• ilmasta otetun typen sitominen maaperään kasveille sopivaan muotoon
• suolistobakteerit
• taudin aiheuttajat ja loiset
• pystyvät selviämään epäedullisissa olosuhteissa muuttumalla lepoitiöiksi (elintoiminnot minimissään)
• Tumalliset
• Alkueliöt
• kaikki ne eliöt, jotka eivät ole esitumallisia, kasveja, varsinaisia sieniä tai eläimiä (kunnan luokitus muuntuu koko ajan)
• sekä yksi- että monisoluisia eliöitä
• kosteiden elinympäristöjen eliöitä
• omavaraiset alkueliöt:
• yksi- ja monisoluiset levät
• toisenvaraiset alkueliöt:
• alkueläimet esim. tohvelieläin ja ameba (monet alkueläimet ovat taudinaiheuttajia)
• monisoluiset limasienet
• Kasvit
• sammaleet
• lisääntyvät vuorotellen suvuttomasti ja sukusolujen avulla suvullisesti
• sanikaiset
•  lisääntyvät vuorotellen suvuttomasti ja sukusolujen avulla suvullisesti
• siemenkasvit
• paljassiemeniset (esim. mänty, kuusi)
• koppisiemeniset (esim. koivu, voikukka)
• lisääntyvät pääasiassa suvullisesti (myös suvuton lisääntyminen on hyvin tavallista)
• solut erikoistuneet eri tehtäviin
• keskenäänn samanlaiset solut muodostavat solukoita (kasvu-, tuki-,johto-, pinta-, erite, ja perussolukkoja)
• putkilokasvit: sanikaiset, siemenkasvit
• Sienet
• sienisolujen soluseinät kitiiniä (kasveilla selluloosa!)
•  toisenvaraisia eliöitä (eivät pysty yhteyttämään)
• hajottamalla kuolleita eliöitä
•  loisimalla
• elämällä mutualistisessa (=molempia osapuolia hyödyttävässä) suhteessa toisen eliön kanssa
•  koostuu ohuista rihmoista eli sienirihmastosta --> voi muodostaa suotuisissa olosuhteissä itiöemän eli sienen
• lisääntyvät suvuttomasti (itiöt)
• mikrosienet (mm. homeet ja hiivat)
• suurin osa sienistä
• eivät yksittäin erotu paljaalla silmällä
• Eläimet
• toisenvaraisia
• samaan tehtävään erikoistuneet eläinsolut muodostavat kudoksia
• pääryhmiä: tuki-, lihas-, hermo- ja pintakudos
• elintoimintoja säätelee hormonien lisäksi hermosto
• suvullinen lisääntyminen

(Huom! Viirukset jätetty eliökunnan sukupuun ulkopuolelle, koska niillä ei ole selvää solurakennetta eivätkä ne pysty lisääntymään itsenäisesti!)

Eläinkunnan suurimmat pääjaksot:

• sienieläimet
• onteloeläimet
• polttiaiseläimet
• laakamadot
• nilviäiset
• nivelmadot
• niveljalkaiset
• piikkinahkaiset
• selkäjänteiset
• ympyräsuiset
• rustokalat
• kalat
• sammakkoeläimet
• matelijat
• linnut
• nisäkkäät

Eliöiden luokittelu

•  anatomiset eli rakenteelliset yhtäläisyydet ja erot
• käyttäytymisen vertailu
• kommunikointijärjestelmä
• reviirikäyttäytyminen
• soidinmenot
• yksilönkehityksen tutkiminen 
• molekyylibiologian ja teknologian kehittyminen
• DNA-vertailu
• proteiinien aminohappojärjestyksen vertaaminen
• solun kromosomien vertaaminen

Systematiikka: keskitytään eliöiden ryhmittelyyn niiden sukulaissuhteiden mukaan

Esitumalliset eliöt:

• yksisoluisia
• perintöaines sijaitsee solulimassa
• solut kooltaan pieniä, vähän erilaisia soluelimiä
• lisääntyvät jakautumalla (=suvuton lisääntyminen)